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【集团公司网站】发明专利再+1!鲁地拉公司让六氟化硫绝缘设备“会说话、能定位、懂预警”
来源:华电云南发电有限公司 作者:王丽琼 发布时间:2026年04月23日

本网讯  近日,云南华电鲁地拉公司喜获国家知识产权局授予的一项发明专利——《一种六氟化硫绝缘设备的多参数协同监测方法》。这是该公司在电力设备状态监测领域斩获的又一项发明专利授权,标志着鲁地拉公司在大型电力设备绝缘状态在线监测方向取得硬核突破,填补了行业内多参数协同、精准定位与智能预警一体化技术应用的空白。


六氟化硫绝缘气体因其优异的绝缘性能,广泛用于GIS组合电器等大型电力设备。然而,传统单一参数监测方法在面对大尺寸、结构复杂设备时,往往“听得到异常,却找不到源头”,尤其在强电磁干扰环境下,局部放电信号提取困难,多放电源辨识能力不足,无法准确评估绝缘劣化程度,给故障排查和设备运维带来极大挑战。鲁地拉公司此次获得的发明专利,围绕上述行业痛点,提出了一种融合六氟化硫浓度、密度值与局部放电信号的多参数协同监测方法。技术核心包括三大创新:


“会说话”,强噪声环境下精准提取放电特征。针对现场强电磁干扰导致原始局部放电信号被噪声淹没的难题,本专利采用了改进的集合经验模态分解算法。通过在原始信号中添加高斯白噪声进行多次扰动,再对分解得到的各阶本征模态分量进行集成平均,有效抑制了传统经验模态分解中常见的模态混叠现象。同时,创新性地引入信号分段处理技术,将长信号划分成短分段并在边界处进行延长处理,再通过三次样条插值拟合包络线,极大消除了边界效应带来的误差。这一系列预处理流程,使得系统能够在强背景噪声中稳定提取出真实的局部放电特征,为后续精准定位与诊断提供了干净、可靠的信号基础。


“能定位”,稀疏重构实现放电源精确定位与计数。解决了“会说话”的问题后,如何在大尺寸设备空间中快速锁定放电源位置并确定放电数量成为另一大难点。本专利基于局部放电信号在六氟化硫中的传播特性,在设备周围定义虚拟二维扫描平面并离散化为网格点,建立扫描平面与传感器阵列之间的转移矩阵,进而构造点扩散函数矩阵。在此基础上,采用改进的正交匹配追踪算法对局部放电信号进行稀疏重构。该算法通过迭代计算点扩散函数矩阵列向量与残差向量的内积,逐步筛选出最可能的放电源网格点,并利用残差下降率自适应终止迭代——当残差下降率低于预设阈值时自动停止,避免过拟合或欠拟合。最终,系统不仅能输出放电源的精确空间坐标,还能自动统计放电数量,真正实现了对多放电源“既找得准位置、又数得清个数”的突破。


“懂预警”,分级预警驱动差异化运维决策。获得气体浓度、密度、放电源坐标及放电数量等多参数后,如何科学评估设备风险并指导运维行动成为关键。本专利建立了多参数协同的分级预警模型:首先将六氟化硫浓度值与密度值通过分段线性函数转换为浓度项得分和密度项得分,并按绝缘强度优先原则加权计算得到泄漏严重度;再将放电强度与放电数量融合形成放电风险指标。基于泄漏严重度与放电风险的组合状态,系统自动触发四个等级的预警。例如,泄漏轻微但放电较强时会直接触发较高等级预警,而泄漏严重时无论是否放电均触发最高等级预警。这一分级机制避免了单一阈值报警的误报、漏报问题,使运维人员能够根据预警等级精准调配检修资源,实现从“被动抢修”到“预测性精准维修”的跃升。


该专利技术的成功研发,显著提升了大型设备绝缘缺陷的早期发现能力与故障定位精度,为电力设备安全运行和智能化运维提供了坚实技术支撑。下一步,鲁地拉公司将继续推进该专利技术的工程化应用与推广,结合数字孪生、边缘计算等前沿手段,进一步构建面向新型电力系统的设备健康管理体系,以科技创新驱动本质安全水平提升,为集团公司高质量发展贡献更多“鲁地拉智慧”。